minyak bumi

Minyak Bumi , dijuluki juga sebagai emas hitam, adalah cairan kental, berwarna coklat gelap,

atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak

bumi. Minyak Bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar

seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya. Minyak Bumi

diambil dari sumur minyak di pertambangan-pertambangan minyak. Lokasi sumur-sumur

minyak ini didapatkan setelah melalui proses studi geologi, analisis sedimen, karakter dan

struktur sumber, dan berbagai macam studi lainnya.Setelah itu, minyak Bumi akan diproses di

tempat pengilangan minyak dan dipisah-pisahkan hasilnya berdasarkan titik didihnya sehingga

menghasilkan berbagai macam bahan bakar, mulai dari bensin dan minyak tanah sampai aspal

dan berbagai reagen kimia yang dibutuhkan untuk membuat plastik dan obat-obatan.Minyak

Bumi digunakan untuk memproduksi berbagai macam barang dan material yang dibutuhkan

manusia.

Minyak bumi biasanya berada 3-4 km di bawah permukaan laut. Minyak bumi diperoleh dengan

membuat sumur bor. Minyak mentah yang diperoleh ditampung dalam kapal tanker atau

dialirkan melalui pipa ke stasiun tangki atau ke kilang minyak. Minyak mentah (cude oil)

berbentuk cairan kental hitam dan berbau kurang sedap. Minyak mentah belum dapat digunakan

sebagai bahan bakar maupun untuk keperluan lainnya, tetapi harus diolah terlebih dahulu.

Minyak mentah mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon dengan jumlah atom C-1 sampai 50.

Titik didih hidrokarbon meningkat seiring bertambahnya jumlah atom C yang berada di dalam

molekulnya. Oleh karena itu, pengolahan minyak bumi dilakukan melalui destilasi bertingkat,

dimana minyak mentah dipisahkan ke dalam kelompok-kelompok (fraksi) dengan titik didih

yang mirip.

Secara umum Proses Pengolahan Minyak Bumi digambarkan sebagai berikut:

http://4.bp.blogspot.com/-oK73crp8vv8/UEDDbAosf4I/AAAAAAAAAVE/Vh0rRhBcCmA/s1600/bgan+alir.gif

Destilasi adalah pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan perbedaan titik didihnya.

Dalam hal ini adalah destilasi fraksinasi. Mula-mula minyak mentah dipanaskan dalam aliran

pipa dalam furnace (tanur) sampai dengan suhu ± 370°C. Minyak mentah yang sudah dipanaskan

tersebut kemudian masuk kedalam kolom fraksinasi pada bagian flash chamber (biasanya berada

pada sepertiga bagian bawah kolom fraksinasi). Untuk menjaga suhu dan tekanan dalam kolom

maka dibantu pemanasan dengan steam (uap air panas dan bertekanan tinggi).

Minyak mentah yang menguap pada proses destilasi ini naik ke bagian atas kolom dan

selanjutnya terkondensasi pada suhu yang berbeda-beda. Komponen yang titik didihnya lebih

tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah, sedangkan yang titik didihnya lebih rendah

akan menguap dan naik ke bagian atas melalui sungkup-sungkup yang disebut sungkup

gelembung. Makin ke atas, suhu yang terdapat dalam kolom fraksionasi tersebut makin rendah,

sehingga setiap kali komponen dengan titik didih lebih tinggi akan terpisah, sedangkan

komponen yang titik didihnya lebih rendah naik ke bagian yang lebih atas lagi. Demikian

selanjutnya sehingga komponen yang mencapai puncak adalah komponen yang pada suhu kamar

berupa gas. Komponen yang berupa gas ini disebut gas petroleum, kemudian dicairkan dan

disebut LPG (Liquified Petroleum Gas).

Fraksi minyak mentah yang tidak menguap menjadi residu. Residu minyak bumi meliputi

parafin, lilin, dan aspal. Residu-residu ini memiliki rantai karbon sejumlah lebih dari 20.

Fraksi minyak bumi yang dihasilkan berdasarkan rentang titik didihnya antara lain sebagai

berikut :

1. Gas

Rentang rantai karbon : C1 sampai C5

Trayek didih : 0 sampai 50°C

2. Gasolin (Bensin)



3. Kerosin (Minyak Tanah)



4. Solar



5. Minyak Berat

Rentang ranai karbon : C31 sampai C40


6. Residu

Rentang rantai karbon : di atas C40

Trayek didih : di atas 300°C

Fraksi-fraksi minyak bumi dari proses destilasi bertingkat belum memiliki kualitas yang sesuai

dengan kebutuhan masyarakat, sehingga perlu pengolahan lebih lanjut yang meliputi proses

kracking, reforming, polimerisasi, treating, dan blending.

Setelah melalui tahap destilasi, masing-masing fraksi yang dihasilkan dimurnikan (refinery),

seperti terlihat dibawah ini:

Kracking .

Kracking adalah penguraian molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi

molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang kecil. Contoh kracking ini adalah pengolahan

minyak solar atau minyak tanah menjadi bensin.

Proses ini terutama ditujukan untuk memperbaiki kualitas dan perolehan fraksi gasolin (bensin).

Kualitas gasolin sangat ditentukan oleh sifat anti knock (ketukan) yang dinyatakan dalam

bilangan oktan. Bilangan oktan 100 diberikan pada isooktan (2,2,4-trimetil pentana) yang

mempunyai sifat anti knocking yang istimewa, dan bilangan oktan 0 diberikan pada n-heptana

yang mempunyai sifat anti knock yang buruk. Gasolin yang diuji akan dibandingkan dengan

campuran isooktana dan n-heptana. Bilangan oktan dipengaruhi oleh beberapa struktur molekul

hidrokarbon.

Terdapat 3 cara proses kracking, yaitu :

a. Cara panas (thermal kracking), yaitu dengan penggunaan suhu tinggi dan tekanan yang rendah.

b. Cara katalis (catalytic kracking), yaitu dengan penggunaan katalis. Katalis yang digunakan

biasanya SiO2 atau Al2O3 bauksit. Reaksi dari perengkahan katalitik melalui mekanisme

perengkahan ion karbonium. Mula-mula katalis karena bersifat asam menambahkna proton ke

molekul olevin atau menarik ion hidrida dari alkana sehingga menyebabkan terbentuknya ion

karbonium

c. Hidrokracking merupakan kombinasi antara perengkahan dan hidrogenasi untuk menghasilkan

senyawa yang jenuh. Reaksi tersebut dilakukan pada tekanan tinggi. Keuntungan lain dari

Hidrokracking ini adalah bahwa belerang yang terkandung dalam minyak diubah menjadi

hidrogen sulfida yang kemudian dipisahkan.

Reforming

Reforming adalah perubahan dari bentuk molekul bensin yang bermutu kurang baik (rantai

karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu lebih baik (rantai karbon bercabang). Kedua jenis

bensin ini memiliki rumus molekul yang sama bentuk strukturnya yang berbeda. Oleh karena itu,

proses ini juga disebut isomerisasi. Reforming dilakukan dengan menggunakan katalis dan

pemanasan.

Reforming juga dapat merupakan pengubahan struktur molekul dari hidrokarbon parafin menjadi

senyawa aromatik dengan bilangan oktan tinggi. Pada proses ini digunakan katalis molibdenum

oksida dalam Al2O3 atauplatina dalam lempung.

Alkalisasi dan Polimerisasi

Alkilasi merupakan penambahan jumlah atom dalam molekul menjadi molekul yang lebih

panjang dan bercabang. Dalam proses ini menggunakan katalis asam kuat seperti H2SO4, HCl,

AlCl3 (suatu asam kuat Lewis). Reaksi secara umum adalah sebagai berikut:

RH + CH2=CR’R’’ ---> R-CH2-CHR’R”

Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar. Reaksi

umumnya adalah sebagai berikut :

M CnH2n ---> Cm+nH2(m+n)

Contoh polimerisasi yaitu penggabungan senyawa isobutena dengan senyawa isobutana

menghasilkan bensin berkualitas tinggi, yaitu isooktana.

Treating

Treating adalah pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan pengotor-pengotornya.

Cara-cara proses treating adalah sebagai berikut :

Copper sweetening dan doctor treating, yaitu proses penghilangan pengotor yang dapat

menimbulkan bau yang tidak sedap.

Acid treatment, yaitu proses penghilangan lumpur dan perbaikan warna.

Dewaxing yaitu proses penghilangan wax (n parafin) dengan berat molekul tinggi dari fraksi

minyak pelumas untuk menghasillkan minyak pelumas dengan pour point yang rendah.

Deasphalting yaitu penghilangan aspal dari fraksi yang digunakan untuk minyak pelumas

Desulfurizing (desulfurisasi), yaitu proses penghilangan unsur belerang.

Sulfur merupakan senyawa yang secara alami terkandung dalam minyak bumi atau gas, namun

keberadaannya tidak dinginkan karena dapat menyebabkan berbagai masalah, termasuk di

antaranya korosi pada peralatan proses, meracuni katalis dalam proses pengolahan, bau yang

kurang sedap, atau produk samping pembakaran berupa gas buang yang beracun (sulfur dioksida,

SO2) dan menimbulkan polusi udara serta hujan asam. Berbagai upaya dilakukan untuk

menyingkirkan senyawa sulfur dari minyak bumi, antara lain menggunakan proses oksidasi,

adsorpsi selektif, ekstraksi, hydrotreating, dan lain-lain. Sulfur yang disingkirkan dari minyak

bumi ini kemudian diambil kembali sebagai sulfur elemental.

Desulfurisasi merupakan proses yang digunakan untuk menyingkirkan senyawa sulfur dari

minyak bumi. Pada dasarnya terdapat 2 cara desulfurisasi, yaitu dengan :

1. Ekstraksi menggunakan pelarut, serta

2. Dekomposisi senyawa sulfur (umumnya terkandung dalam minyak bumi dalam bentuk

senyawa merkaptan, sulfida dan disulfida)

Secara katalitik dengan proses hidrogenasi selektif menjadi hidrogen sulfida (H2S) dan senyawa

hidrokarbon asal dari senyawa belerang tersebut. Hidrogen sulfida yang dihasilkan dari

dekomposisi senyawa sulfur tersebut kemudian dipisahkan dengan cara fraksinasi atau

pencucian/pelucutan.

Akan tetapi selain 2 cara di atas, saat ini ada pula teknik desulfurisasi yang lain yaitu bio-

desulfurisasi. Bio-desulfurisasi merupakan penyingkiran sulfur secara selektif dari minyak bumi

dengan memanfaatkan metabolisme mikroorganisme, yaitu dengan mengubah hidrogen sulfida

menjadi sulfur elementer yang dikatalis oleh enzim hasil metabolisme mikroorganisme sulfur

jenis tertentu, tanpa mengubah senyawa hidrokarbon dalam aliran proses. Reaksi yang terjadi

adalah reaksi aerobik, dan dilakukan dalam kondisi lingkungan teraerasi. Keunggulan proses ini

adalah dapat menyingkirkan senyawa sulfur yang sulit disingkirkan, misalnya alkylated

dibenzothiophenes. Jenis mikroorganisme yang digunakan untuk proses bio-desulfurisasi

umumnya berasal dari Rhodococcus sp, namun penelitian lebih lanjut juga dikembangkan untuk

penggunaan mikroorganisme dari jenis lain.

Proses ini mulai dikembangkan dengan adanya kebutuhan untuk menyingkirkan kandungan

sulfur dalam jumlah menengah pada aliran gas, yang terlalu sedikit jika disingkirkan

menggunakan amine plant, dan terlalu banyak untuk disingkirkan menggunakan scavenger.

Selain untuk gas alam dan hidrokarbon, bio-desulfurisasi juga digunakan untuk menyingkirkan

sulfur dari batubara.

Proses Shell-Paques Untuk Bio-Desulfurisasi Aliran Gas

Salah satu lisensi proses bio-desulfurisasi untuk aliran gas adalah Shell Paques dari Shell Global

Solutions International dan Paques Bio-Systems. Proses ini sudah diterapkan secara komersial

sejak tahun 1993, dan saat ini kurang lebih terdapat sekitar 35 unit bio-desulfurisasi dengan

lisensi Shell-Paques beroperasi di seluruh dunia.

Proses ini dapat menyingkirkan sulfur dari aliran gas dan menghasilkan hidrogen sulfida dengan

kapasitas mulai dari 100 kg/hari sampai dengan 50 ton/hari, menggunakan mikroorganisme

Thiobacillus yang sekaligus bertindak sebagai katalis proses bio-desulfurisasi. Dalam proses ini,

aliran gas yang mengandung hidrogen sulfida dilewatkan pada absorber dan dikontakkan pada

larutan soda yang mengandung mikroorganisme. Senyawa soda mengabsorbi hidrogen sulfida,

dan kemudian dialirkan ke bioreaktor THIOPAQ berupa tangki atmosferik teraerasi dimana

mikroorganisme mengubah hidrogen sulfida menjadi sulfur elementer secara biologis dalam

kondisi pH 8,2-9. Sulfur hasil reaksi kemudian melalui proses dekantasi untuk memisahkan

dengan cairan soda. Cairan soda dikembalikan ke absorber, sedangkan sulfur diperoleh sebagai

cake atau sebagai sulfur cair murni. Karena sifatnya yang hidrofilik sehingga mudah diabsorpsi

oleh tanah, maka sulfur yang dihasilkan dari proses ini dapat juga dimanfaatkan sebagai bahan

baku pupuk.Tahapan reaksi bio-desulfurisasi dapat digambarkan sebagai berikut :

Absorpsi H2S oleh senyawa soda ---> desulfur1

Pembentukan sulfur elementer oleh mikroorganisme ---> desulfur2

Keunggulan dari proses Shell-Paques adalah :

dapat menyingkirkan sulfur dalam jumlah besar (efisiensi penyingkiran hidrogen sulfida dapat

mencapai 99,8%) hingga menyisakan kandungan hidrogen sulfida yang sangat rendah dalam

aliran gas (kurang dari 4 ppm-volume) pemurnian gas dan pengambilan kembali (recovery)

sulfur terintegrasi dalam 1 proses- gas buang (flash gas/vent gas) dari proses ini tidak

mengandung gas berbahaya, sehingga sebelum dilepas ke lingkungan tidak perlu dibakar di flare.

Hal ini membuat proses ini ideal untuk lokasi-lokasi dimana proses yang memerlukan

pembakaran (misalnya flare atau incinerator) tidak dimungkinkan.

Menghilangkan potensi bahaya dari penanganan solvent yang biasa digunakan untuk melarutkan

hidrogen sulfida dalam proses ekstraksi sifat sulfur biologis yang hidrofilik menghilangkan

resiko penyumbatan (plugging atau blocking) pada pipa Bio-katalis yang digunakan bersifat self-

sustaining dan mampu beradaptasi pada berbagai kondisi proses Konfigurasi proses yang

sederhana, handal dan aman (antara lain beroperasi pada suhu dan tekanan rendah) sehingga

mudah untuk dioperasikan

Proses Shell-Paques ini dapat diterapkan pada gas alam, gas buang regenerator amine, fuel gas,

synthesis gas, serta aliran oksigen yang mengandung gas limbah yang tidak dapat diproses

dengan pelarut.

Blending

Proses blending adalah penambahan bahan-bahan aditif kedalam fraksi minyak bumi dalam

rangka untuk meningkatkan kualitas produk tersebut. Bensin yang memiliki berbagai persyaratan

kualitas merupakan contoh hasil minyak bumi yang paling banyak digunakan di barbagai negara

dengan berbagai variasi cuaca. Untuk memenuhi kualitas bensin yang baik, terdapat sekitar 22

bahan pencampur yang dapat ditambanhkan pada proses pengolahannya.

Diantara bahan-bahan pencampur yang terkenal adalah tetra ethyl lead (TEL). TEL berfungsi

menaikkan bilangan oktan bensin. Demikian pula halnya dengan pelumas, agar diperoleh

kualitas yang baik maka pada proses pengolahan diperlukan penambahan zat aditif. Penambahan

TEL dapat meningkatkan bilangan oktan, tetapi dapat menimbulkan pencemaran udara.

PRODUK PENGOLAHAN MINYAK BUMI dan MANFAATNYA

Keberadaan minyak bumi dan berbagai macam produk olahannya memiliki manfaat yang sangat

penting dalam kehidupan kita sehari-hari, sebagai contoh penggunaan minyak tanah, gas, dan

bensin. Tanpa ketiga produk hasil olahan minyak bumi tersebut mungkin kegiatan pendidikan,

perekonomian, pertanian, dan aspek-aspek lainnya tidak akan dapat berjalan lancar. Dibawah ini

adalah beberapa produk hasil olahan minyak bumi beserta pemanfaatannya:

1. Bahan bakar gas

Bahan bakar gas terdiri dari :

LNG (Liquified Natural Gas) dan LPG (Liquified Petroleum Gas)

Bahan baker gas biasa digunakan untuk keperluan rumah tangga dan indusri.

Elpiji, LPG (liquified petroleum gas,harfiah: "gas minyak bumi yang dicairkan"), adalah

campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang berasal darigas alam. Dengan menambah

tekanan dan menurunkan suhunya, gas berubah menjadi cair. Komponennya didominasi propana

http://1.bp.blogspot.com/-eHwh5ZYV5V4/UEDNKEv4hJI/AAAAAAAAAVs/bCNIx-m6t7Y/s1600/penyulingan+minyak.jpg

c3h8 dan butana c4h10. Elpiji juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlah kecil,

misalnya etana c2h6 dan pentana c5h12.

Dalam kondisi atmosfer, elpiji akan berbentuk gas. Volume elpiji dalam bentuk cair lebih kecil

dibandingkan dalam bentuk gas untuk berat yang sama. Karena itu elpiji dipasarkan dalam

bentuk cair dalam tabung-tabung logam bertekanan. Untuk memungkinkan terjadinya ekspansi

panas (thermal expansion) dari cairan yang dikandungnya, tabung elpiji tidak diisi secara penuh,

hanya sekitar 80-85% dari kapasitasnya. Rasio antara volume gas bila menguap dengan gas

dalam keadaan cair bervariasi tergantung komposisi, tekanan dan temperatur, tetapi biasaya

sekitar 250:1.

Tekanan di mana elpiji berbentuk cair, dinamakan tekanan uap-nya, juga bervariasi tergantung

komposisi dan temperatur; sebagai contoh, dibutuhkan tekanan sekitar 220 kPa (2.2 bar) bagi

butana murni pada 20 °C (68 °F) agar mencair, dan sekitar 2.2 MPa (22 bar) bagi propana murni

pada 55°C (131 °F).

Menurut spesifikasinya, elpiji dibagi menjadi tiga jenis yaitu elpiji campuran, elpiji propana dan

elpiji butana. Spesifikasi masing-masing elpiji tercantum dalam keputusan Direktur Jendral

Minyak dan Gas Bumi Nomor: 25K/36/DDJM/1990. Elpiji yang dipasarkan Pertamina adalah

elpiji campuran.

Sifat elpiji

Sifat elpiji terutama adalah sebagai berikut:

Cairan dan gasnya sangat mudah terbakar

Gas tidak beracun, tidak berwarna dan biasanya berbau menyengat

Gas dikirimkan sebagai cairan yang bertekanan di dalam tangki atau silinder.

Cairan dapat menguap jika dilepas dan menyebar dengan cepat.

Gas ini lebih berat dibanding udara sehingga akan banyak menempati daerah yang rendah.

Penggunaan elpiji

Penggunaan Elpiji di Indonesia terutama adalah sebagai bahan bakar alat dapur (terutama

kompor gas). Selain sebagai bahan bakar alat dapur, Elpiji juga cukup banyak digunakan sebagai

bahan bakar kendaraan bermotor (walaupun mesin kendaraannya harus dimodifikasi terlebih

dahulu).

Bahaya elpiji

Salah satu resiko penggunaan elpiji adalah terjadinya kebocoran pada tabung atau instalasi gas

sehingga bila terkena api dapat menyebabkan kebakaran. Pada awalnya, gas elpiji tidak berbau,

tapi bila demikian akan sulit dideteksi apabila terjadi kebocoran pada tabung gas. Menyadari itu

Pertamina menambahkan gas mercaptan, yang baunya khas dan menusuk hidung. Langkah itu

sangat berguna untuk mendeteksi bila terjadi kebocoran tabung gas. Tekanan elpiji cukup besar

(tekanan uap sekitar 120 psig), sehingga kebocoran elpiji akan membentuk gas secara cepat dan

merubah volumenya menjadi lebih besar.

2. Naptha atau Petroleum eter, biasa digunakan sebagai pelarut dalam industri.

3. Gasolin (bensin), biasa digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor.

4. Kerosin (minyak tanah), biasa digunakan sebagai bahan bakar untuk keperluan rumah

tangga. Selain itu kerosin juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan bensin melalui proses

kracking.

Minyak tanah (bahasa Inggris: kerosene atau paraffin) adalah cairan hidrokarbon yang tak

berwarna dan mudah terbakar. Dia diperoleh dengan cara distilasi fraksional dari petroleum pada

150°C and 275°C (rantai karbon dari C12 sampai C15). Pada suatu waktu dia banyak digunakan

dalam lampu minyak tanah tetapi sekarang utamanya digunakan sebagai bahan bakar mesin jet

(lebih teknikal Avtur, Jet-A, Jet-B, JP-4 atau JP-8). Sebuah bentuk dari kerosene dikenal sebagai

RP-1dibakar dengan oksigen cair sebagai bahan bakar roket. Nama kerosene diturunkan dari

bahasa Yunani keros (?????, wax ).

Biasanya, kerosene didistilasi langsung dari minyak mentah membutuhkan perawatan khusus,

dalam sebuah unit Merox atau, hidrotreater untuk mengurangi kadar belerangnya dan

pengaratannya. Kerosene dapat juga diproduksi oleh hidrokracker, yang digunakan untuk

mengupgrade bagian dari minyak mentah yang akan bagus untuk bahan bakar minyak.

Penggunaanya sebagai bahan bakar untuk memasak terbatas di negara berkembang, di mana dia

kurang disuling dan mengandung ketidakmurnian dan bahkan "debris".

Bahan bakar mesin jet adalah kerosene yang mencapai spesifikasi yang diperketat, terutama titik

asap dan titik beku.

Kegunaan lain

Kerosene biasa di gunakan untuk membasmi serangga seperti semut dan mengusir kecoa.

Kadang di gunakan juga sebagai campuran dalam cairan pembasmi serangga seperti pada merk/

brand baygone.

5. Minyak solar atau minyak diesel, biasa digunakan sebagai bahan bakar untuk mesin diesel

pada kendaraan bermotor seperti bus, truk, kereta api dan traktor. Selain itu, minyak solar juga

digunakan sebagai bahan baku pembuatan bensin melalui proses kracking.

6. Minyak pelumas, biasa digunakan untuk lubrikasi mesin-mesin.

7. Residu minyak bumi yang terdiri dari :

Parafin , digunakan dalam proses pembuatan obat-obatan, kosmetika, tutup botol, industri tenun

menenun, korek api, lilin batik, dan masih banyak lagi.

Aspal , digunakan sebagai pengeras jalan raya.

minyak bumi

Documents